[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

2001年9月9日提交的日本专利申请No.2011-196809的公开内容包括说明书、附图和摘要的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件以及制造半导体器件的方法。

背景技术

在诸如水平功率MISFET的半导体元件的领域中，需要增大漏极耐压。根据当在关断栅极电压的情况下连续向漏电极施加额定电压时，在半导体元件中是否出现特性变化或击穿现象来评价漏极耐压。当向漏电极施加电压时在半导体元件中出现的特性变化或击穿现象是由于施加漏极电压而造成半导体元件中的电场集中引起的。这种电场集中容易出现在栅电极的漏极侧端部下方。

例如，通过使用场板电极，可以减少由于施加漏极电压而在半导体元件中出现的电场集中。如下所述的与具有场板电极的半导体器件相关的众多技术是已知的。

日本未审查专利公开No.2011-71307和No.2004-200248公开了栅电极具有屋檐状的场板部分。日本未审查专利公开No.2006-253654、平7（1995）-321312和2008-263140公开了将位于栅电极和漏电极之间的场板电极与源电极耦合。日本未审查专利公开No.2004-214471公开了独立于栅电极控制位于栅电极和漏电极之间的电场控制电极。

发明内容

根据日本未审查专利公开No.2004-200248、No.2006-253654、平7（1995）-321312和2008-263140，场板电极与源电极或栅电极耦合。在这种情况下，场板电极具有与源电极或栅电极相同的电势。为此，难以为了减少电场集中而使场板电极的电势最佳。根据日本未审查专利公开No.2004-214471，场板电极的电势与栅电极或源电极独立地受外部电源控制。在这种情况下，需要用焊盘等将场板电极耦合到外部电源。这样造成半导体器件的面积增大。

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括：半导体衬底；栅电极，其设置在半导体衬底上方；源电极，其设置在半导体衬底上方并且与栅电极隔开；漏电极，在平面图中，该漏电极相对于栅电极与源电极相对地定位，该漏电极设置在半导体衬底上方并且与栅电极隔开；至少一个场板电极，在平面图中，其位于栅电极和漏电极之间，通过绝缘膜设置在半导体衬底上方，并且与栅电极、源电极和漏电极隔开；以及至少一个场板接触，其设置在绝缘膜中，将场板电极耦合到半导体衬底。在平面图中，场板电极从场板接触至少向着源电极或向着漏电极延伸。

根据本发明的以上方面，半导体器件具有场板电极，该场板电极位于栅电极和漏电极之间并且通过场板接触耦合到半导体衬底。场板电极从场板接触至少向着源电极或者向着漏电极延伸。由于这种结构，可以根据场板接触的位置控制场板电极的电势。因此，通过赋予场板电极足够的电势，可以有效减少半导体衬底中的电场集中。另外，场板电极耦合到半导体衬底。这意味着，可以在没有外部电源的情况下，为场板电极赋予电势。因此，半导体器件可以是紧凑的。从而，根据本发明，半导体器件可以是紧凑的并且提供增大的漏极耐压。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，方法包括以下步骤：在半导体衬底上形成绝缘膜；以及在绝缘膜上形成位于栅电极两侧的源电极和漏电极以及栅电极和漏电极之间的场板电极，并且在绝缘膜中形成场板接触，以将场板电极耦合到半导体衬底。在形成场板电极的步骤中，在平面图中，将场板电极形成为从场板接触至少向着源电极或者向着漏电极延伸。

根据本发明，半导体器件可以是紧凑的并且提供增大的漏极耐压。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的半导体器件的截面图；

图2是示出图1所示半导体器件的实例的平面图；

图3是示出图1所示半导体器件的实例的平面图；

图4A和图4B是示出在向图1所示半导体器件的漏电极施加电压的情况下的电势分布和电场分布的曲线图，其中，图4A示出电势分布并且图4B示出电场分布；

图5是示出图1所示半导体器件的第一变型的截面图；

图6是示出图1所示半导体器件的第二变型的截面图；

图7是示出图1所示半导体器件的第三变型的截面图；

图8A和图8B是示出制造图1所示半导体器件的方法的截面图，其中，图8A示出半导体衬底并且图8B示出绝缘膜和导电膜的形成；